利用风能或风能的基本方法是使用涡轮机发电。风能是通过移动空气团(即通过风)获得的能量。
当前,它是世界上最受欢迎的一种,因为它构成了可靠的能源(风能是恒定的,并且不依赖于一天中的时间,就像太阳能一样)。
风车利用风能来碾磨谷物或抽水,还有其他用途。
另外,它是一种清洁和可再生的能源,即无污染。到2014年,超过90个国家/地区拥有风力发电场,这些发电场产生的电能占地球总电量的3%。
利用风能:涡轮机
风电场中的风能如何产生电?
发电厂通过涡轮机从风中收集能量,涡轮机是负责将风能转化为电能的设备。
通常,这些涡轮机被大量地布置在大的领域中。这种安装方式称为风电场。
从广义上讲,获取风能的过程如下:
1-移动的空气质量流经涡轮机叶片,使它们运动。
2-涡轮的运动驱动发电机,该发电机随后发电。
每个涡轮机独立工作;但是,由于电缆系统的缘故,它们彼此连接,该电缆系统收集了所有涡轮机产生的能量并将其传输到该地区的电网中。
涡轮机
每个涡轮机都由四个基本部分组成:底座,塔架,发电机和叶轮。
1-基地
底座将涡轮固定在适当的位置。它必须足够坚固,以支撑涡轮机的整体结构,从而增加风力。
2-塔
负责从风中发电的机构位于塔中。叶轮和发电机是塔架的一部分。
3-发电机
发电机是涡轮机的中心,是直接将能量转化为电能的部分。
4-叶轮
叶轮或叶片安装在转子上。大多数风力涡轮机具有三个叶片,叶片的大小决定了所收集的能量的数量:叶片越长,收集的风能就越多。
在安装叶轮之前,必须对其进行一系列测试,以确定它是否能够承受天气条件和风力。
涡轮的叶轮。从web.mit.edu检索的照片。
风速
通常,涡轮机不会利用速度低于3 km / s的风;取而代之的是,涡轮机以12 km / s的风速达到其最大潜力。
涡轮机安全吗?
风力涡轮机具有集成的计算机,该计算机负责监视风的方向和速度。一旦确定了这两个要素,即可对涡轮进行自动编程以使其平稳运行。
万一风速超出安全范围,计算机将关闭涡轮机以防止损坏。
历史上对风能的利用
风能的使用不是新的实践。实际上,它自古以来就已在风车或风力驱动的船只中使用。
为获得这种能量而开发的第一批系统是垂直轴风车和水平轴风车。当前,继续使用这种类型的系统。
后来,在1888年,查尔斯·布什(Charles Brush)建造了第一台大型发电机涡轮,该涡轮将风能转化为电能。
当前,由于寻找替代能源以减少地球污染水平,风能越来越普及,许多国家正在实施风电场的建设。
风能的优势
1-风能是可再生能源,这意味着它不会像化石燃料那样耗尽。
2-这种能源对环境的影响很小,因为它不会排放温室气体,气体或其他污染物质。这就是为什么它属于“清洁能源”类别的原因。
3-可以精确预测空气质量的运动,从而充分利用空气源。
4-由于涡轮机彼此独立,因此无需关闭风电场的其他涡轮机即可对它们进行维护。
5-尽管开发这种能源需要大面积的土地,但一旦建立了风电场,它周围的土地就可以用于其他目的,例如农业或畜牧业。
6-大气中可用的风能是地球总能源消耗的五倍。
7-现代涡轮机能够收集高达1兆瓦(MV)的风能。如果您用100或150台涡轮机建造农场,那么收集到的能量将是惊人的。
参考文献
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